/*
 * 项   目：learn-design-pattern
 * 作   者：罗毅（ymluo） 
 * 邮   箱：ymluo@iflytek.com
 * 创建时间：2017/11/1 15:15
 */
package com.roin.learn.design_pattern.singleton;

/**
 * 这个类可以满足基本要求，但是，像这样毫无线程安全保护的类，如果我们把它放入多线程的环境下，
 * 肯定就会出现问题了，如何解决？我们首先会想到对getInstance方法加synchronized关键字。
 */
public class Singleton {

    /**
     * 持私有静态变量，防止被引用，此处赋值为null，目的是实现延迟加载
     */
    private static Singleton instance  = null;

    /**
     * 私有构造方法，防止被实例化
     */
    private Singleton() {
    }

    /** 静态工程方法，创建实例 */
    /**像这样毫无线程安全保护的类，如果我们把它放入多线程的环境下，肯定就会出现问题了，如何解决？
     * 我们首先会想到对getInstance方法加synchronized关键字。**/
    /*public static Singleton getInstance(){
        if (instance ==null)
            instance = new Singleton();
        return instance;
    }*/

    /**但是，synchronized关键字锁住的是这个对象，这样的用法，在性能上会有所下降，因为每次调用getInstance()，
     * 都要对对象上锁，事实上，只有在第一次创建对象的时候需要加锁，之后就不需要了，所以，这个地方需要改进。*/
    /*public synchronized static Singleton getInstance(){
        if (instance ==null)
            instance = new Singleton();
        return instance;
    }*/

    /**
     *似乎解决了之前提到的问题，将synchronized关键字加在了内部，也就是说当调用的时候是不需要加锁的，只有在instance为null，
     * 并创建对象的时候才需要加锁，性能有一定的提升。但是，这样的情况，还是有可能有问题的,
     * 但是，这样的情况，还是有可能有问题的，看下面的情况：在Java指令中创建对象和赋值操作是分开进行的，
     * 也就是说instance = new Singleton();语句是分两步执行的。但是JVM并不保证这两个操作的先后顺序，也就是说有可能JVM会为新的Singleton实例分配空间，
     * 然后直接赋值给instance成员，然后再去初始化这个Singleton实例。这样就可能出错了，我们以A、B两个线程为例：
     a>A、B线程同时进入了第一个if判断
     b>A首先进入synchronized块，由于instance为null，所以它执行instance = new Singleton();
     c>由于JVM内部的优化机制，JVM先画出了一些分配给Singleton实例的空白内存，并赋值给instance成员（注意此时JVM没有开始初始化这个实例），然后A离开了synchronized块。
     d>B进入synchronized块，由于instance此时不是null，因此它马上离开了synchronized块并将结果返回给调用该方法的程序。
     e>此时B线程打算使用Singleton实例，却发现它没有被初始化，于是错误发生了。
     所以程序还是有可能发生错误，其实程序在运行过程是很复杂的，从这点我们就可以看出，尤其是在写多线程环境下的程序更有难度，有挑战性。我们对该程序做进一步优化
     */
    /*public synchronized static Singleton getInstance(){
        if (instance ==null){
            synchronized (instance){
                if (instance==null)
                    instance = new Singleton();
            }
        }

        return instance;
    }*/

/   /* 此处使用一个内部类来维护单例 */
    private static class SingletonFactory{
        private static Singleton instance = new Singleton();
    }

    /**
     * 单例模式使用内部类来维护单例的实现，JVM内部的机制能够保证当一个类被加载的时候，这个类的加载过程是线程互斥的。
     * 这样当我们第一次调用getInstance的时候，JVM能够帮我们保证instance只被创建一次，并且会保证把赋值给instance的内存初始化完毕，
     * 这样我们就不用担心上面的问题。同时该方法也只会在第一次调用的时候使用互斥机制，这样就解决了低性能问题。这样我们暂时总结一个完美的单例模式：
     * 其实说它完美，也不一定，如果在构造函数中抛出异常，实例将永远得不到创建，也会出错。
     */
    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonFactory.instance;
    }

    /** 如果该对象被用于序列化，可以保证对象在序列化前后保持一致 */
    public Object readResolve(){
        return instance;
    }
}
